微专题(二)　元素周期律与元素周期表

微专题(二)

元素周期律与元素周期表目录目录12提能点(一)元素周期表提能点(二)元素周期律及应用3专题验收评价提能点(一)元素周期表01(一)元素周期表1．周期：3短4长，共7个周期

短周期长周期序号一二三四五六七元素种类288181832320族元素原子序数210183654861182．族：7主族＋8副族＋0族，共16个族主族列121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副列345678、9、101112族族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB0族第18纵列(二)元素周期表的分区1．根据元素的金属性与非金属性分区2．根据核外电子排布分区(1)周期表的分区(2)各区价层电子排布特点分区元素分布价层电子排布元素性质特点s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2除氢外都是活泼金属元素p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(镧系、锕系除外)(n－1)d1～8ns1～2(Pd、Pt除外)d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近答案：A

Mc为第115号元素，位于元素周期表的第七周期第ⅤA族，B错误；基态Mc原子的核外电子排布式为[Rn]5f146d107s27p3，不止7个能级，C错误；按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50种，则115号元素的正下方应为165号元素，D错误。2．下列关于原子结构及元素周期表说法错误的是(

)A．第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2B．第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11D．除第一周期外，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束答案：B

解析：ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2，故A正确；位于ⅠA族和ⅡA族的第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8，ⅢA～0族均相差18，故B错误；第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11，故C正确；第一周期只有两种元素，以1s1开始，1s2结束，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束，故D正确。3．若某原子处于能量最低状态时，价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是(

)A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素位于周期表的第五周期第ⅢB族C．该元素原子的M能层共有8个电子D．该元素原子最外层共有1个电子，位于ds区答案：B

解析：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，由此可知，该元素原子M能层上有18个电子，处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，故A、C错误；由基态原子的核外电子排布可知该元素位于周期表第五周期第ⅢB族，位于d区，故B正确，D错误。4．下列说法错误的是(

)A．X和Y两种元素为同一周期第ⅡA族和第ⅢA族元素，若X的原子序数为x，则Y的原子序数可能为x＋1，x＋11，x＋25B．短周期元素Z和W组成化合物ZW3，若W的原子序数为x，Z的原子序数不可能是x＋14C．短周期元素Q和M组成化合物Q2M，Q和M所在的族序数可能为第ⅤA族和第ⅥA族D．利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药答案：B

解析：X和Y两种元素为同一周期第ⅡA族和第ⅢA族元素，X的原子序数为x，则Y位于三、四、五周期的原子序数分别为x＋1，x＋11，x＋25，A正确；短周期元素Z和W组成化合物ZW3，若ZW3为PH3，则W的原子序数为1，Z的原子序数为15，两者原子序数之差是14，B错误；短周期元素Q和M组成化合物Q2M，若Q2M为N2O，则Q和M所在的族序数可能为第ⅤA族和第ⅥA族，C正确；氟、氯、硫、磷附近的元素均是非金属元素，可用于研制新型农药，D正确。[易错点拨]对价层电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，主族及稀有气体元素的价层电子是最外层电子，过渡元素的价层电子还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。提能点(二)元素周期律及应用02(一)主族元素的结构与性质递变规律项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，1→7(第一周期1→2)最外层电子数相同，电子层数递增原子半径逐渐减小逐渐增大元素主要化合价最高正价由＋1→＋7(O、F除外)最低负价由－4→－1最高正价＝主族序数(O、F除外)，非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强元素的第一电离能第一电离能总体上呈增大的趋势第一电离能逐渐减小续表元素的电负性电负性逐渐增大电负性逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱单质氧化性、还原性氧化性逐渐增强还原性逐渐减弱氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性生成由难到易稳定性逐渐增强生成由易到难稳定性逐渐减弱续表(二)元素周期律(三)元素周期律的应用1．科学预测为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。2．寻找新材料3．用于工农业生产如对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系等。[集训冲关]题点(一)粒子半径比较1．已知短周期元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(

)A．原子序数：D>C>B>AB．原子半径：B>A>C>DC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－<D－答案：B

解析：A2＋、B＋、C3－、D－具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数：A>B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数：D>C。由电子层数越多的原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，所以原子序数：A>B>D>C，故A错误；电子层数越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径：B>A>C>D，故B正确；具有相同电子层结构的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数：A>B>D>C，则离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋，故C错误；金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性：B>A，则氧化性：A2＋>B＋，非金属性：C<D，则还原性：C3－>D－，故D错误。答案：A

[思维建模]

“三看法”比较粒子半径大小一看电子层数当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)二看核电荷数当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)三看核外电子数当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。例：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)续表题点(二)电离能与电负性的判断及应用3．(2023·北京等级考)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(

)A．F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子答案：A

解析：F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F键不稳定，因此F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能，与电负性无关，A符合题意；氟的电负性大于氯的电负性。F—C键的极性大于Cl—C键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，F—H键的极性大于Cl—H键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意。4．最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。下列叙述正确的是(

)A．简单气态氢化物的稳定性：C>E>DB．第一电离能：E>D>CC．电负性：D>C>ED．该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构答案：C

解析：A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族，A形成4个共价键，A为碳；D形成1个共价键，为氟；E形成6个共价键，E为硫，则C为氧、B为氮。D、C、E的简单气态氢化物分别为HF、H2O、H2S，F和O同周期，非金属性：F>O，则相应的气态氢化物的稳定性：HF＞H2O；O和S同主族，非金属性：O>S，则相应的气态氢化物的稳定性：H2O＞H2S，故D、C、E的简单气态氢化物的稳定性：HF＞H2O＞H2S，A错误。同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势；第一电离能：D>C>E，B错误。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增大；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减小，元素电负性减小；电负性：D>C>E，C正确。8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子，A为C，成键数为4，最外层电子数为4，和为8，满足8电子稳定结构；C为O，成键数为2，最外层电子数为6，和为8，满足8电子稳定结构；D为F，成键数为1，最外层电子数为7，和为8，满足8电子稳定结构；B为N，成键数为2，带一个单位负电荷，最外层电子数为5，和为8，满足8电子稳定结构；E为S，成键数为6，最外层电子数为6，和不为8，不满足8电子稳定结构；故该化合物中A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构，D错误。5．(1)(2023·北京等级考)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：________________________________。(2)(2022·河北等级考)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是________，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2021·福建等级考)N、O、S的第一电离能(I1)大小为I1(N)＞I1(O)＞I1(S)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子(2)Cu

Cu的第二电离能失去的是3d10电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大(3)N的2p轨道半充满，比相邻的O更稳定，更难失电子；O、S同主族，S的原子半径大于O，更易失去电子题点(三)元素金属性与非金属性强弱的判断6．下列事实或现象不能用元素周期律解释的是(

)A．相同温度时，等物质的量浓度的硫酸的pH小于高氯酸B．醛基的碳氧双键中，氧原子带部分单位的负电荷C．相同条件下，Mg与水的反应不如Na与水的反应剧烈D．向KBr溶液中滴加氯水，再加四氯化碳，溶液分层，下层为橙色答案：A

解析：H2SO4为二元酸而HClO4为一元酸，等浓度的两种酸前者H＋浓度更大，前者pH更小，这与周期律无关，A项不能用周期律解释；同周期从左往右非金属性增强，吸引电子的能力：O>C，B项能用周期律解释；同周期主族元素随着核电荷数的增加，金属性减弱，其与水反应的剧烈程度降低，即金属性：Na>Mg，C项能用周期律解释；同主族自上而下，非金属性降低，简单离子的还原性增强。四氯化碳层为橙色即产生Br2，得出氧化性：Cl2>Br2，还原性：Br－>Cl－，D项能用周期律解释。答案：A

解析：该反应之所以能够发生是因为生成的CO是气体，在高温条件下，能够及时脱离反应体系，促进了反应的正向进行，不能用该反应比较C、Si的非金属性强弱，故A错误；同浓度下碱性：KOH＞Mg(OH)2，碱性越强对应元素的金属性越强，所以金属性：K＞Mg，故B正确；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其单质与氢气化合越容易，氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：F＞Cl，故C正确；金属离子的氧化性越强，则金属单质的还原性越弱，金属性也就越弱，因为氧化性：Cu2＋＞Na＋，则金属性：Na＞Cu，故D正确。[思维建模]

元素金属性和非金属性强弱的判断方法1．金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)判断方法①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强2．非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)判断方法①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强专题验收评价03答案：D

答案：D

解析：如电负性：O＞N，非金属性：O＞N，第一电离能：N＞O，A错误；将基态15P原子的核外电子排布式写成1s22s22p63s23p3p违背了洪特规则，B错误；卤素氢化物中HF分子的稳定性最高，C错误；构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，是能级交错现象，D正确。3．下列说法中正确的是(

)I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293A．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强B．按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由小变大C．某主族元素的电离能I1～I7数据如表所示(单位：kJ·mol－1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族D．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41答案：D

解析：根据非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因此HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱，故A错误；根据电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越大原子半径越小可知，原子半径大小关系：Mg＞Si＞N＞F，故B错误；由题表可知，该元素原子容易失去前面三个电子，因此可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族，故C错误；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素分别为P、Mg、Si，它们的原子序数之和为41，故D正确。4．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族，且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期，Y位于第ⅢA族，W最外层有2个电子。下列说法正确的是(

)A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．最高价氧化物对应水化物的碱性：W<YC．第一电离能：I1(Z)<I1(X)D．基态W原子内层原子轨道均已充满电子答案：C

解析：基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同，则X的电子排布式可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，则X为O或Mg，X与Z同主族，则Z为S或Ca，W最外层有2个电子，且为主族元素；则W为Ca，则X为O，Z为S，Y为Al。原子半径：r(O)<r(S)<r(Al)<r(Ca)，A错误；W为Ca，Y为Al，金属性：Al<Ca，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<W，B错误；X为O，Z为S，同主族从上到下第一电离能减小，则第一电离能：I1(Z)<I1(X)，C正确；W为Ca，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，3d轨道未充满电子，D错误。5．部分短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示。元素XYZWT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0710.099主要化合价＋2＋3＋6、－2－1－1下列有关说法正确的是(

)A．第一电离能：X比Y小B．简单离子半径：T>X>YC．W的气态氢化物沸点比T气态氢化物沸点低D．T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的氧化物对应水化物的酸性强答案：B

解析：T和W均有－1价化合价，且两者的半径依次减小，那么两者分别为Cl、F。由Z的主要化合价推知Z为S。X、Y的半径大于Z且其主要化合价为＋2、＋3，那么它们分别为Mg、Al。X原子核外3s能级处于全满状态，较稳定，所以第一电离能：X>Y，A项错误；根据电子层多半径大，同电子层，核电荷数大半径小可知，简单离子半径：T>X>Y，B项正确；HF中有分子间氢键，沸点更高，即W的气态氢化物的沸点高于Z，C项错误；T的氧化物的水化物有HClO、HClO4等，而Z的有H2SO4和H2SO3，没有明确物质无法比较，D项错误。6．A、B、C、D、E、F、G均为短周期主族元素，其原子半径与最外层电子数的关系如图，下列说法正确的是(

)A．根据元素B在元素周期表中的位置推测，其最高价氧化物对应的水化物可能具有两性B．元素D在自然界中主要以游离态存在，其单质可用作半导体材料C．元素A的离子半径大于元素G的离子半径D．元素F的气态氢化物比元素G的气态氢化物更稳定答案：A

解析：A、B、C、D、E、F、G均为短周期主族元素，如题图所示，最外层电子数依次增大，则A、B、C、D、E、F、G最外层电子数分别为1、2、3、4、5、6、7，A为原子半径最大的元素，则A为Na元素，C的原子半径是以上元素中最小的，最外层电子数为3，C为B元素，B的原子半径大于C的，则B为Be元素，D、E、F、G原子半径依次减小，最外层电子数依次增大，D为Si元素，E为P元素，F为S元素，G为Cl元素。B为Be元素，根据元素B在元素周期表中的位置与Al元素呈对角线分布，在性质上具有相似性，其最高价氧化物对应的水化物可能具有两性，故A正确；D为Si元素，元素D在自然界中主要以化合态存在，其单质可用作半导体材料，故B错误；A为Na元素，G为Cl元素，则r(Na＋)<r